JP2008107373A - フィルム剥離装置およびフィルム剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板状もしくはシート状の部材に貼付されたフィルムを剥離すると同時に、そのフィルムに発生した静電気を除電する。
【解決手段】剥離ローラ３２の外周面、すなわち剥離されるフィルムとの当接部を導電性物質で形成すると共に、フィルムが剥離される際には、必ずフィルムの全面が剥離ローラ３２の外周面と当接するようにするため、剥離ローラ３２の円周が剥離されるフィルムの巻き取り方向の長さよりも長くなるように形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム剥離装置およびフィルム剥離方法に関し、更に詳しくは、例えば、液晶表示装置等に用いられる偏光シート（偏光板）等に貼付されている保護フィルム等を剥離するためのフィルム剥離装置およびフィルム剥離方法に関するものである。

従来より、板状もしくはシート状の部材の表面を保護する目的や、表面の粘着層を保護する目的で貼付されたフィルムを剥離するフィルム剥離装置およびフィルム剥離方法が知られている。

主に液晶表示装置の液晶表示パネルに使用される偏光シート等には、映像表示面を保護するための保護フィルムが貼付されており、液晶表示装置の組立工程において、この保護フィルムが剥離されている。このようなフィルムの剥離方法としては、作業者が手作業で剥離する人的な方法と、例えば特許文献１に示されるように、ローラを回転させることでフィルムを巻き取るフィルム剥離装置を使用した機械的な方法が挙げられる。

特開平９−２６７４２３号公報

しかしながら、このような人的な剥離方法や、フィルム剥離装置を使用する機械的な剥離方法のいずれの場合であっても、フィルムを剥離する際に静電気が発生し、フィルムが帯電する。そのため、このフィルム剥離時に、液晶表示パネルであれば、帯電したフィルムが液晶表示パネルの周囲に既に実装されたテープキャリアパッケージやプリント基板上から露出している電極、チップ等に接触し、これらが静電破壊されてしまうおそれがあった。

本発明が解決しようとする課題は、一面にフィルムが貼付された板状もしくはシート状の部材からそのフィルムを剥離すると同時に、フィルムに帯電した静電気を取り除くことができるフィルム剥離装置およびフィルム剥離方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るフィルム剥離装置は、一面にフィルムが貼付された板状もしくはシート状の部材から該フィルムをローラにより巻き取りながら剥離するフィルム剥離装置において、該ローラは少なくとも該フィルムの巻き取り面が導電性を有する物質で形成されると共に、該ローラの円周が前記フィルムの巻き取り方向の長さよりも長く形成されていることを要旨とするものである。

この場合、前記ローラが前記フィルムの貼付面に対して直角方向に往復動可能となっていることが好ましい。

さらに、前記ローラには少なくとも前記フィルムの巻き取り開始時の前記フィルムとの当接面に粘着剤が塗布されていたり、前記フィルムを吸着可能な吸着口が設けられていることが好ましい。

また、上記課題を解決するために本発明に係るフィルム剥離方法は、一面にフィルムが貼付された板状もしくはシート状の部材から該フィルムをローラにより巻き取りながら剥離するフィルム剥離方法において、少なくとも該ローラにおける該フィルムの巻き取り面を導電性を有する物質で形成し、かつ該ローラの円周を前記フィルムの巻き取り方向の長さよりも長くすることで、該ローラにより前記フィルムに溜まった静電気を除去しながら前記フィルムを剥離することを要旨とするものである。

この場合、前記ローラを前記フィルムの貼付面に対して直角方向に往復動させることで、前記ローラが前記板状もしくはシート状の部材の周囲に実装された部品に当接しないように前記フィルムを剥離するようにするとよい。

さらに、この場合前記ローラにより前記フィルムの一部または全部を接着、もしくは吸着して巻き取りながら剥離するようにするとよい。

本発明に係るフィルム剥離装置およびフィルム剥離方法によれば、フィルムを巻き取りながら剥離するローラが導電性を有しているため、フィルムの巻き取り時にフィルムに帯電した静電気がローラより外部に逃がされることとなる。しかも、このローラの円周がフィルムの巻き取り方向の長さよりも長く形成されているため、必ずフィルムの全面がローラと接触することとなり、完全にフィルムから静電気を除去することができる。

この場合、上記ローラがフィルムの貼付面に対して直角方向に往復動可能であれば、フィルムが貼付されている板状もしくはシート状の部材の周囲に実装されている部品を避けてフィルムを巻き取ることができる。つまり、これらの部品とローラが当接し、ローラの圧力により実装された部品が破壊されてしまうのを防止することができる。

さらに、上記ローラのフィルムの巻き取り開始時のフィルムとの当接面に粘着剤が塗布されるか、もしくはこの当接面に吸着口が設けられておれば、ローラとフィルムの接着、もしくは吸着によりフィルムを確実に剥離することができる。つまり、フィルム剥離工程でフィルムが剥離されずに次工程に進んでしまうといったフィルムの剥離不良を防止でき、生産効率の向上につながる。

以下、本発明に係るフィルム剥離装置およびフィルム剥離方法の一実施形態を図１〜図１０を用いて詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係るフィルム剥離装置１０は、鉛直に起立したベース１１に、ステージユニット２０、フィルム剥離ユニット３０、フィルム排出ユニット６０を組み付けてなる。以下、各部位について具体的に説明する。

ステージユニット２０は、ベース１１上に固定された基台２２に、ワークが載置されるステージ２６が取り付けられてなる。基台２２の中心部を貫通したネジ孔には、ボールネジシャフト２４が螺合されている。このボールネジシャフト２４の一端にステージ２６が取り付けられ、他端にベース１１の下部に位置するハンドル２８が連結されている。これにより、ハンドル２８を回転させることで、ステージ２６はボールネジ機構により上下動可能となっている。

また、ステージ２６のワーク載置面２６ａには、図示されない吸着口が設けられている。この吸着口によりワークを吸着することで、フィルム剥離時におけるワークのずれ、フィルムと共にワーク自体を後述する剥離ローラ３２により巻き込んでしまうのを防止する。

フィルム剥離ユニット３０は、主にローラ回転機構部３０ａおよびスライド機構部３０ｂからなる。

ローラ回転機構部３０ａには、サーボモータであるローラ駆動用モータ３４がブラケット３６に固定されて設けられている。このローラ駆動用モータ３４の出力軸と剥離ローラ３２の回転軸３３は、図示されないカップリング部材により連結されており、剥離ローラ３２はローラ駆動用モータ３４を駆動源として回転可能に取り付けられている。また、剥離ローラ３２は、ステージ２６に載置されるワークよりも若干幅広となっており、その円周は、フィルムの巻き取り方向の長さよりも長くなるよう形成されている。なお、剥離ローラ３２は、取り外し自在となっており、ワークの大きさにより、所定の形状のものが選定される。

さらに、剥離ローラ３２は、導電性物質により形成されてなる。そのため、剥離ローラ３２とフィルムとの当接時には、そのフィルムに帯電した静電気はローラを通じて除電される。剥離ローラ３２を形成する導電性物質としては、導電性を有する金属もしくは樹脂であってもよいが、ワークの損傷を防止するため、カーボンブラック等が配合された導電性ゴムであることが望ましい。また、回転軸３３が挿通される部分を導電性金属や樹脂で形成し、フィルムとの当接面である外周面を導電性ゴムで形成したものであってもよい。なお、剥離ローラ３２の回転軸３３とローラ駆動用モータ３４を連結するカップリング部材は絶縁材料により形成されているため、剥離ローラ３２を通じて流出した静電気がローラ駆動用モータ３４に悪影響を及ぼすことはない。

また、ローラ駆動用モータ３４が固定されたブラケット３６は、上下スライダ３８に固定されている。この上下スライダ３８は、ベース１１の鉛直方向にスライド可能となるよう、ガイド部材３９に取り付けられている。

一方、スライド機構部３０ｂには、ガイドレール４０がステージ２６の長手方向と平行に延在して、ガイドレールブラケット４１を介してベース１１に取り付けられている。ガイドレール４０には、移送スライダ４２がスライド可能に取り付けられている。この移送スライダ４２の側面略中央には、高精度のネジ孔が貫通形成され、このネジ孔にボールネジシャフト４４が螺合されている。ボールネジシャフト４４の一端は、ブラケット４５に取付固定されたサーボモータである移送用モータ４６の出力軸と連結され、他端は、ブラケット４７に固定されたベアリング４８に支承されている。また、移送スライダ４２は、上述したガイド部材３９と連結され、剥離ローラ３２と一体的に動作するようになっている。

このように取り付けられたボールネジシャフト４４は、ガイドレール４０と平行に位置し、移送用モータ４６の動力を受け回転する。このボールネジシャフト４４の回転に伴い、移送スライダ４２がガイドレール４０上をスライド動作し、これと一体的に剥離ローラ３２もスライド動作する。すなわち、剥離ローラ３２は、移送用モータ４６の駆動により、ステージ２６と平行に移動することとなる。

また、移送スライダ４２の上面には、ブラケット５０が取り付けられている。このブラケット５０には、サーボモータである上下駆動用モータ５２がベース１１と垂直に取付固定されている。

さらに、上述した上下スライダ３８には、その上面略中央から高精度のネジ孔が貫通して形成されており、このネジ孔にボールネジシャフト５４が螺合されている。このボールネジシャフト５４の一端は、上下駆動用モータ５２の出力軸と連結され、他端は、ベース１１上に固定されたベアリング５６に支承されている。

このように構成されることで、上下駆動用モータ５２を動力源としてボールネジシャフト５４が回転すると、ボールネジ機構により、上下スライダ３８がガイド部材３９上をスライド動作する。すなわち、上下スライダ３８と連結された剥離ローラ３２を、ステージ２６のワーク載置面２６ａに対して垂直方向に上下動作させることができる。

フィルム排出ユニット６０は、二つのブラケット６２，６２間に設けられた排出ローラ６４ａ，６４ｂと、この排出ローラ６４ａ，６４ｂのうち、一方の排出ローラ６４ａに連結された排出用モータ６６とからなる。

排出用ローラ６４ａ，６４ｂは、その外周面が当接されて、互いに平行に、かつ剥離ローラ３２とも平行となるよう取り付けられている。排出用モータ６６により排出ローラ６４ａが回転すると、互いの外周面が当接されているため、排出用ローラ６４ｂも回転することとなる。

以下、このように構成されるフィルム剥離装置１０を用いたフィルム剥離方法の一例について具体的に説明する。なお、本実施形態では、一般的な液晶表示装置に使用される液晶表示パネル１２をワークとして説明する。図２は、この液晶表示パネル１２を模式的に示した拡大斜視図である。液晶表示パネル１２は、主に液晶が封止されたガラス基板１４の両面に偏光シート１６が貼付されてなる。この貼付されている偏光シート１６のガラス基板１４との接着面の反対側の面には、偏光シート１６の傷、汚れ等を防止する保護フィルム１６ａが貼付されている。また、ガラス基板１４の側縁には、ドライバＩＣがボンディングされたテープキャリアパッケージ１８が実装され、このテープキャリアパッケージ１８には、コントローラ等が搭載されたプリント基板１９が接続されている。

図３〜８は、剥離ローラ３２により、保護フィルム１６ａを巻き取りながら剥離するフィルム剥離工程を説明するための断面図である。なお、説明のため、これらの図では、ガラス基板１４と偏光シート１６をパネル部１７として一体化し、その両面に保護フィルム１６ａが貼付された構成として液晶表示パネル１２を表している。

まず、図３に示されるように、剥離する保護フィルム１６ａを上面にして液晶表示パネル１２をステージ２６に吸着保持させる。ついで、移送用モータ４６を駆動し、移送スライダ４２により剥離ローラ３２を＋Ｘ方向に移動させる。この時、剥離ローラ３２は、テープキャリアパッケージ１８およびプリント基板１９と接触しない高さで、＋Ｘ方向に平行移動される。そして、図４に示されるように、剥離ローラ３２は、保護フィルム１６ａの基端上部まで移動した時点で一旦停止される。なお、この時、剥離ローラ３２の外周面に粘着剤が塗布されることにより形成された貼着層３２ａが、−Ｚ方向に位置するよう、剥離ローラ３２の回転方向が制御されている。なお、この貼着層３２ａは、必ずしも図に示されるように一部のみに形成されている必要はなく、剥離ローラ３２の外周面の全面に形成されていてもよい。

次に、上下駆動用モータ５２を駆動し、上下スライダ３８により剥離ローラ３２を−Ｚ方向に下降させる。そして、図５に示されるように、剥離ローラ３２を貼着層３２ａを介して保護フィルム１６ａに接着させた状態で、剥離ローラ３２を再び一旦停止させる。

このように、本実施形態では、剥離ローラ３２が上下駆動用モータ５２を駆動源として、上下動可能に構成されており、液晶表示パネル１２の周囲に実装されたテープキャリアパッケージ１８や、プリント基板１９と当接しない高さで剥離ローラ３２がＸ軸方向にスライド可能となっている。これにより、上記実装された部品が剥離ローラ３２に当接もしくは押圧されることはなく、液晶表示パネル１２の品質不良等を防止することができる。

この後、剥離ローラ３２に保護フィルム１６ａが接着された状態で、ローラ駆動用モータ３４を駆動し、剥離ローラ３２を＋θ方向に回転させる。それと同時に、移送用モータ４６を駆動し、移送スライダ４２により、＋Ｘ方向に剥離ローラ３２をスライドさせる。すると、図６に示されるように、保護フィルム１６ａは、剥離ローラ３２に巻き付けられながら液晶表示パネル１２から剥離されていく。そして、図７に示されるように、剥離ローラ３２が保護フィルム１６ａの端縁までスライドした時点で保護フィルム１６ａは完全に剥離される。

ここで、上述したように、この剥離ローラ３２は導電性を有するため、保護フィルム１６ａに静電気が帯電したとしても、その静電気は剥離ローラ３２を通じて外部に逃がされる。さらに、剥離ローラ３２は、その円周が保護フィルム１６ａの巻き取り方向の長さよりも長く形成されている（剥離ローラ３２の回転量が一回転未満で、保護フィルム１６ａを巻き取ることができる）ため、図７に示されるように、保護フィルム１６ａが重なって巻き取られることがない。すなわち、保護フィルム１６ａの剥離時には、保護フィルム１６ａの全面が必ず剥離ローラ３２の外周面と当接することとなるため、保護フィルム１６ａに帯電した静電気を完全に取り除くことができる。

保護フィルム１６ａを巻き取った剥離ローラ３２は、その回転を停止し、上下スライダ３８および移送スライダ４２により、フィルム排出ユニット６０の上部まで移動し、一旦停止する。

ここで、ローラ駆動用モータ３４により、剥離ローラ３２を−θ方向に約１／４回転ほど回転させる。すると、図８に示されるように、巻き取った保護フィルム１６ａの一部が剥離ローラ３２から垂れ下がる。この状態で上下駆動用モータ５２を駆動し、上下スライダ３８により、剥離ローラ３２をフィルム排出ユニット６０に向かって降下させる。これと同時に、排出用モータ６０を駆動させ、フィルム排出ユニット６０の排出ローラ６４ａ，６４ｂを回転させる。そうすると、図９に示されるように、剥離ローラ３２から垂れ下がった保護フィルム１６ａの端部は、排出ローラ６４ａ，６４ｂに挟持され、その回転力によって下方に引張られる。これにより、保護フィルム１６ａは剥離ローラ３２の貼着層３２ａから引き離される。引き離された保護フィルム１６ａは、排出ローラ６４ａ，６４ｂの下方に設けられた図示されないゴミ箱等に排出される。

このようにして、保護フィルム１６ａの剥離工程は終了する。そして、次のワークがステージ２６にセットされ、剥離ローラ３２が再び原位置に復帰した後、次の剥離工程が開始される。

なお、上記実施例では、剥離ローラ３２の外周面に貼着層３２ａが設けられていることを説明したが、図１０に示すように、剥離ローラ３２の外周面に空気を吸引することができる吸着口３２ｂを設け、保護フィルム１６ａを吸着しながら巻き取ってもよい。このようにすれば、保護フィルム１６ａを吸着して巻き取った後、吸着状態を解除するだけで保護フィルム１６ａは剥離ローラ３２から脱離されるため、フィルム排出工程をより簡易なものとすることができる。

このように、本実施形態に係るフィルム剥離装置１０およびフィルム剥離方法によれば、保護フィルム１６ａを巻き取りながら剥離する剥離ローラ３２が導電性を有しているため、剥離時に保護フィルム１６ａに帯電した静電気を剥離ローラ３２を通じて除去することができる。また、剥離ローラ３２の円周は、剥離される保護フィルム１６ａの巻き取り方向の長さよりも長く形成されているため、保護フィルム１６ａの剥離時には、保護フィルム１６ａの全面が剥離ローラ３２と当接することとなり、保護フィルム１６ａに帯電した静電気を完全に除去することが可能となる。これにより、保護フィルム１６ａの剥離時に、帯電した保護フィルム１６ａが、液晶表示パネル１２の周囲に実装されたテープキャリアパッケージ１８やプリント基板１９等の電気部品と接触することによるチップ、電極等の静電破壊を防止することができる。

また、剥離ローラ３２は、上下駆動用モータ５２の駆動力を得て上下動可能に制御される。そのため、液晶表示パネル１２の周囲に取り付けられた上記テープキャリアパッケージ１８やプリント基板１９等の部品との接触を避けて保護フィルム１６ａを剥離することができる。

また、剥離ローラ３２の外周面において、保護フィルム１６ａの巻き取り開始時の保護フィルム１６ａとの当接面には、貼着層３２ａや、吸着口３２ｂが設けられている。これにより、保護フィルム１６ａを確実に剥離することができるため、剥離不良が低減し生産効率の向上につながる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、液晶表示パネル１２に使用される偏光シート１６の保護フィルム１６ａの剥離工程について説明したが、これに限られるものではない。つまり、このようなフィルムを剥離する際に、そのフィルムに静電気が帯電してしまうものであって、そのフィルムが貼付されている部材の近傍に静電破壊を防止すべき電気部品等が実装されているものであれば、本発明の技術的思想が適用できることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、サーボモータである移送用モータ４６、上下駆動用モータ５２を駆動源として、剥離ローラ３２のＸ方向、Ｚ方向へのスライド動作がなされることを説明したが、モータに限らず、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ等のアクチュエータも適用可能である。

さらに、上記実施形態では、ステージ２６上にワークを載置してフィルムの剥離が行われることを説明したが、例えば、生産効率向上のため、ベルトコンベアにフィルム剥離ユニット３０を取り付けて、ワークを連続的に処理することができるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、液晶表示パネル１２の長手方向に沿って保護フィルム１６ａが剥離されることを説明したが、これとは逆に、液晶表示パネル１２の短手方向に沿って保護フィルム１６ａが剥離されるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るフィルム剥離装置の外観斜視図である。 液晶表示パネルを模式的に示した拡大斜視図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離工程の一工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図３の次工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図４の次工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図５の次工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図６の次工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図７の次工程を説明するための断面図である。 フィルム剥離装置を用いたフィルム剥離方法の図８の次工程を説明するための断面図である。 剥離ローラの外周面に保護フィルムを吸着する吸着口を設けた場合の剥離ローラの外観斜視図である。

符号の説明

１０ フィルム剥離装置
１６ａ 保護フィルム
１８ テープキャリアパッケージ
１９ プリント基板
３２ 剥離ローラ
３２ａ 貼着層
３２ｂ 吸着口
３４ ローラ駆動用モータ
３８ 上下スライダ
４２ 移送スライダ
４５ 移送用モータ
５２ 上下駆動用モータ

Claims (8)

1. 一面にフィルムが貼付された板状もしくはシート状の部材から該フィルムをローラにより巻き取りながら剥離するフィルム剥離装置において、該ローラは少なくとも該フィルムの巻き取り面が導電性を有する物質で形成されると共に、該ローラの円周が前記フィルムの巻き取り方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とするフィルム剥離装置。
2. 前記ローラが前記フィルムの貼付面に対して直角方向に往復動可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム剥離装置。
3. 前記ローラには少なくとも前記フィルムの巻き取り開始時の前記フィルムとの当接面に粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム剥離装置。
4. 前記ローラには少なくとも前記フィルムの巻き取り開始時の前記フィルムとの当接面に前記フィルムを吸着可能な吸着口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム剥離装置。
5. 一面にフィルムが貼付された板状もしくはシート状の部材から該フィルムをローラにより巻き取りながら剥離するフィルム剥離方法において、少なくとも該ローラにおける該フィルムの巻き取り面を導電性を有する物質で形成し、かつ該ローラの円周を前記フィルムの巻き取り方向の長さよりも長くすることで、該ローラにより前記フィルムに溜まった静電気を除去しながら前記フィルムを剥離することを特徴とするフィルム剥離方法。
6. 前記ローラを前記フィルムの貼付面に対して直角方向に往復動させることで、前記ローラが前記板状もしくはシート状の部材の周囲に実装された部品に当接しないように前記フィルムを剥離することを特徴とする請求項５に記載のフィルム剥離方法。
7. 前記ローラにより前記フィルムの一部または全部を接着して巻き取りながら剥離することを特徴とする請求項５または６に記載のフィルム剥離方法。
8. 前記ローラにより前記フィルムの一部または全部を吸着して巻き取りながら剥離することを特徴とする請求項５または６に記載のフィルム剥離方法。

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